(57)【要約】      （修正有）【課題】処理槽から発生する不要ガスを効率良く、かつ十分に排気することができる処理装置を提供すること。【解決手段】内部に設けられた処理室６と、処理室６内に気体Ｇを供給する給気口３と、処理室６内の気体Ｇを排気する排気口４とを備える装置本体２と、処理室６内に設けられ、被処理物２５を処理する処理液２０が収納された処理槽９と、処理室６内を給気口３側の第１の空間７と排気口４側の第２の空間８とに区画し、かつ、処理槽９の外周壁との間に、第１の空間７と第２の空間８とを連通する間隙１８を形成する仕切板１７とを有する。また、排気口４には、図示しない排気手段が接続され、その作動により、気体Ｇは、給気口３を介して処理室６内に流入し、処理室６内を流れて排気口４に導かれ、排気口４を介して処理室６外に排気される。気体Ｇは、間隙１８を通過する際に絞られ、流速が速められる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に設けられた処理室と、該処理室内に気体を供給する給気口と、前記処理室内の気体を排気する排気口とを備える装置本体と、
前記処理室内に設けられ、被処理物を処理する処理液が収納された処理槽と、
前記処理室内を前記給気口側の第１の空間と前記排気口側の第２の空間とに区画し、かつ、前記処理槽の外周壁との間に、前記第１の空間と前記第２の空間とを連通する間隙を形成する仕切板とを有することを特徴とする処理装置。
【請求項２】
前記処理槽は、上方に開放する開口部を備える処理槽本体を有し、
前記開口部が前記第１の空間に位置するように、前記処理室内に設けられている請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記処理槽は、前記処理槽本体の前記開口部を塞ぐように装着される蓋体を有し、
該蓋体を前記処理槽本体に装置した状態で、前記処理槽内と前記処理室内とを連通する間隙が形成されるように構成されている請求項２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記処理槽本体は、前記処理液を収納する内側容器と、
該内側容器を収納し、前記内側容器から漏出した前記処理液を貯留する機能を有する外側容器とを備える請求項２または３に記載の処理装置。
【請求項５】
前記給気口は、前記処理槽の上端よりも上方に設けられ、前記排気口は、前記処理槽の下端より下方に設けられている請求項１ないし４のいずれかに記載の処理装置。
【請求項６】
前記処理槽の外周壁で囲まれる部分の平面視での面積をＳ１［ｍｍ２］とし、前記仕切板と前記処理槽の外周壁との間隙の総面積をＡ１［ｍｍ２］としたとき、１／４Ｓ１＜Ａ１＜１／２Ｓ１ の関係を満足する請求項１ないし５のいずれかに記載の処理装置。
【請求項７】
前記被処理物は、有機物が付着した基材である請求項１ないし６のいずれかに記載の処理装置。
【請求項８】
前記有機物は、前記基材のパターニングに用いたレジスト層である請求項７に記載の処理装置。
【請求項９】
前記処理液は、前記有機物を分解・除去し得るものである請求項７または８に記載の処理装置。
【請求項１０】
前記処理液は、濃硫を含むものである請求項１ないし９のいずれかに記載の処理装置。
【請求項１１】
前記処理液は、吸湿性を有するものである請求項１ないし１０のいずれかに記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理液により被処理物を処理するための処理装置に関し、特に、処理に際して発生するガスを効率よく排気する機能を備えた処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコンウエハ等の被洗浄物（被処理物）から、レジスト層を除去するための洗浄装置（処理装置）が使用されている。
例えば、図３に示すように、洗浄装置１００は、内部に洗浄槽１０１を有し、給気口１０２と排気口１０３とがそれぞれ設けられている（特許文献１参照）。
そして、洗浄槽１０１に貯留された洗浄液１０４に、被洗浄物１０５を投入することにより、その表面に存在するレジスト層を分解・除去する。
【０００３】
ところで、このような洗浄装置１００を用いて被洗浄物１０５を処理すると、洗浄液１０４と有機物とが反応することや、洗浄液１０４自体が気化することによりガスが発生する。このガスは不要であるため、一定量以上の排気を継続して行って回収し、この不要ガス等によって人体への健康被害を防止ししたり、装置の腐食を防止している。
そして、図示の構成では、開口部１０７を有する天板１０６を、その開口部１０７と洗浄槽１０１の上端との間に間隙を開けて配置し、効率のよい空気の流れを形成して、効率のよい不要ガスの排気を行おうとしている。
【０００４】
ところが、このような洗浄装置１００では、天板１０６の下面に沿った方向において流速の速い気流が得られるものの、洗浄槽（処理槽）１０１の外周壁に沿った方向（鉛直方向）において十分な流速の気流が生じない。
このため、不要ガスを排気するためには、洗浄装置１００内部の任意の箇所に存在する空気をも同時に多量に排気せざるを得ず、結果として、排気口１０３からの不要ガスの排気効率が低下するという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３３３９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、処理槽から発生する不要ガスを効率良く、かつ十分に排気することができる処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の処理装置は、内部に設けられた処理室と、該処理室内に気体を供給する給気口と、前記処理室内の気体を排気する排気口とを備える装置本体と、
前記処理室内に設けられ、被処理物を処理する処理液が収納された処理槽と、
前記処理室内を前記給気口側の第１の空間と前記排気口側の第２の空間とに区画し、かつ、前記処理槽の外周壁との間に、前記第１の空間と前記第２の空間とを連通する間隙を形成する仕切板とを有することを特徴とする。
【０００８】
これにより、処理室内の排気の際に、処理室内には、給気口から第１の空間、間隙、第２の空間を介して排気口に向かう気体の流れが形成され、この気体の流れは間隙の部分で絞られることにより流速が速められることになる。
したがって、処理槽内で発生したガスを、この速い気体の流れに乗せて効率よく排気口に導き、排気させることができるので、少ない排気量（給気量）で効率良くガスを排気することができる。
【０００９】
本発明の処理装置では、前記処理槽は、上方に開放する開口部を備える処理槽本体を有し、
前記開口部が前記第１の空間に位置するように、前記処理室内に設けられていることが好ましい。
これにより、処理槽内で発生した不要ガスを流速の速い気体の流れに乗せてより効率よく排気口に導き、排気することができる。
【００１０】
本発明の処理装置では、前記処理槽は、前記処理槽本体の前記開口部を塞ぐように装着される蓋体を有し、
該蓋体を前記処理槽本体に装置した状態で、前記処理槽内と前記処理室内とを連通する間隙が形成されるように構成されていることが好ましい。
これにより、処理槽内で発生した不要ガスは、処理槽本体の上端と蓋体との間の間隙を介して処理槽の外周壁側に流出し、処理槽の外周壁に沿って流速が速められた気体に乗って、より迅速に排気口に導かれて排気されることになる。
本発明の処理装置では、前記処理槽本体は、前記処理液を収納する内側容器と、
該内側容器を収納し、前記内側容器から漏出した前記処理液を貯留する機能を有する外側容器とを備えることが好ましい。
これにより、装置本体内を汚染するのをより確実に防止することができる。
【００１１】
本発明の処理装置では、前記給気口は、前記処理槽の上端よりも上方に設けられ、前記排気口は、前記処理槽の下端より下方に設けられていることが好ましい。
これにより、処理槽内で発生した不要ガスを流速の速い気体の流れに乗せて効率よく排気口に導き、排気させることができるので、少ない排気量（給気量）で効率良く不要ガスを排気することができる。
【００１２】
本発明の処理装置では、前記処理槽の外周壁で囲まれる部分の平面視での面積をＳ１［ｍｍ２］とし、前記仕切板と前記処理槽の外周壁との間隙の総面積をＡ１［ｍｍ２］としたとき、１／４Ｓ１＜Ａ１＜１／２Ｓ１ の関係を満足することが好ましい。
これにより、給気口から第１の空間、間隙、第２の空間を介して排気口に向かう気体の流れを、間隙の部分で所定の流速に速めることができるので、処理槽側からの不要ガスを効率良く乗せて、排気口側に導くことができる。
【００１３】
本発明の処理装置では、前記被処理物は、有機物が付着した基材であることが好ましい。
本発明の処理装置では、前記有機物は、前記基材のパターニングに用いたレジスト層であることが好ましい。
本発明の処理装置では、前記処理液は、前記有機物を分解・除去し得るものであることが好ましい。
【００１４】
本発明の処理装置では、前記処理液は、濃硫を含むものであることが好ましい。
硫酸を含む処理液は、吸湿性の高いものであるが、本発明によれば、処理室内に流入する気体の量（給気量）を少なくできるので、例え、気体として通常の空気（湿気を含む）を用いても、その中に含まれる水分により処理液の濃度が低下する速度を遅くすることができる。
その結果、処理液の変質・劣化を防止または抑制して、その液寿命を長くすることができる。これにより、処理液のコストを削減することができ、被処理物の処理コストを大幅に削減することができる。
【００１５】
本発明の処理装置では、前記処理液は、吸湿性を有するものであることが好ましい。
本発明によれば、処理室内に流入する気体の量を少なくできるので、例え、気体として通常の空気（湿気を含む）を用いても、その中に含まれる水分により処理液の濃度が低下する速度を遅くすることができる。
その結果、処理液の変質・劣化を防止または抑制して、その液寿命を長くすることができる。これにより、処理液のコストを削減することができ、被処理物の処理コストを大幅に削減することができる。
かかる観点から、本発明は、特に、吸湿性を有する処理液を用いる処理に適用するのが好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の処理装置について、図示の好適実施形態に基づいて詳細に説明する説明する。
図１は、本発明の処理装置の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１に示す処理装置の処理槽周辺を上方から見た図（処理槽の蓋体を取り外した状態）である。以下、図１中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」として説明する。
【００１７】
図１に示す処理装置１は、被処理物２５から有機物を分解・除去するために用いられるのものであり、内部に被処理物２５を処理するための処理室６が設けられた装置本体２と、装置本体２の処理室６内に設けられた処理槽９と、被処理物２５を搬送する搬送手段４０を備えている。
被処理物２５としては、特に限定されず、例えば、パターニングする際に用いたレジスト層、金属層を形成する際に付着した不純物のような有機物が付着した基材等が挙げられる。
【００１８】
基材としては、例えば、シリコン基板（シリコンウェハ）、ガラス基板、水晶基板またはこれらの上面に各種金属層が形成されたもの等が挙げられる。
装置本体２は、箱状をなすものであり、内部に密閉された処理室６を有している。
この装置本体２の上部側面には、処理室６に連通する給気口３が設けられ、装置本体２の下部側面には、処理室６に連通する排気口４が設けられている。また、排気口４には、図示しない排気手段（換気手段）が接続されている。
【００１９】
排気手段の作動により、気体Ｇは、給気口３を介して処理室６内に流入し（供給され）、処理室６内を流れて排気口４に導かれ、排気口４を介して処理室６外に排気される。
また、装置本体２内の給気口３近傍には、フィルタ３０が設けられている。フィルタ３０は、処理室６内に供給される気体Ｇ中に含まれるゴミ等の異物を補足する機能を有するものである。気体Ｇは、フィルタ３０を通過することにより、異物が除去され、清浄なものとなる。
ここで、気体Ｇとしては、大気（空気）のほか、例えば、乾燥させた空気、窒素ガスのような不活性ガス等が挙げられる。
なお、給気口３に気体供給手段（図示せず）を接続し、この気体供給手段の作動により、給気口３から気体Ｇを強制的に処理室６内に供給するように構成してもよい。
装置本体２の排気口４には、排気コントロールバルブ５が設けられ、この排気コントロールバルブ５により、排気口４の開度を調整して、その閉度に応じた排気量が得られる。
【００２０】
処理槽９は、処理室６内の上下方向（鉛直方向）のほぼ中央部に、固定手段（図示せず）によって固定されている。処理槽９は、上部に開口部する箱状の処理槽本体１０と、処理槽本体１０の開口部１０ａを覆うように着脱自在に装着される板状の蓋体１６とで構成されている。
この処理槽９は、上端側（開口部１０ａ側）に給気口３が、下端側に排気口４が位置するように、処理室６内に設けられている。
【００２１】
処理槽本体１０は、上部が開口する箱状の内側容器１１と、内側容器１１を収納し、上部が開口する箱状の外側容器１２とを備えている。
内側容器１１の内部には、処理液２０が所定量充填（収納）され、この処理液２０内に被処理物２５を浸漬（接触）することにより、被処理物２５から有機物が分解・除去される。
【００２２】
処理液２０としては、特に限定されないが、レジスト層（有機物）の分解・除去に用いる場合、例えば硫酸水溶液、硫酸過水（硫酸と過酸化水素とを含む水溶液）のような硫酸を含むものが好適である。かかる処理液２０を用いることにより、その強力な酸化力により、レジスト層を容易かつ確実に分解・除去することができる。
また、硫酸水溶液を用いる場合、硫酸水溶液中の硫酸濃度は、８５重量％以上であるのが好ましく、８０〜９６重量％程度であるのがより好ましい。
一方、硫酸過水を用いる場合、硫酸水溶液中の硫酸濃度は、７０〜９５重量％程度であるのが好ましく、８０〜９６重量％程度であるのがより好ましい。また、過酸化水素の濃度は、０．１〜１０重量％程度であるのが好ましく、０．５〜７．５重量％程度であるのがより好ましい。
【００２３】
このような硫酸水溶液および硫酸過水を用いることにより、レジスト層（有機物）をより効率良く分解・除去することができる。
なお、この場合、処理液２０は、有機物の種類等に応じて、例えば、ＫＯＨ水溶液、オゾン水、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）のような有機溶剤等を用いることもできる。
【００２４】
内側容器１１と外側容器１２とは、それらの上端面がほぼ同一平面上に位置するように設けられている。外側容器１２は、内側容器１１から漏出した処理液２０を貯留する機能を有する。
また、内側容器１１と外側容器１２との間に形成される空間内には、例えば、処理液２０を加熱するための加熱媒体を循環させて、処理液２０を加熱するようにしてもよい。
【００２５】
蓋体１６は、開口部１０ａを覆うように処理槽本体１０に装着される。そして、蓋体１６を処理槽本体１０に装着した状態で、これらの間には、処理槽９内と処理室６内とを連通する間隙１５が形成される。
これにより、内側容器１１内で有機物の分解等により発生したガスや、処理液２０自体が気化（蒸発）することにより発生したガス等の不要ガス（有害ガス）を、間隙１５を介して処理槽９の外周壁側に導くことができる。その結果、この不要ガスを、後述するように、処理槽９の外周壁に沿って（鉛直方向に沿って）形成される気体Ｇの流れに乗せることができ、不要ガスをより迅速かつ確実に排気口４を介して排出することができる。
なお、間隙１５は、本実施形態のように、蓋体１６の下面に凹部（溝）を設けることの他、例えば、内側容器１１および外側容器１２の上縁部に凹部（スリット）を設けること等により形成することができる。
また、このような蓋体１６は、必要に応じて、省略するようにしてもよい。
【００２６】
装置本体２の内周面には、処理槽９の外側容器１２の外周面（外壁面）に向かってほぼ垂直となるように突出し、かつ、外側容器１２を囲むように仕切板１７が設けられている。
この仕切板１７により、処理室６内が上下方向に、給気口３側の第１の空間７と排気口４側の第２の空間８の２つの空間に区画されている。また、処理槽本体１０の開口部１０ａは、第１の空間７に位置している。
これにより、仕切板１７の内周面と外側容器１２の外周面（処理槽９の外周壁）との間には、全周に亘って、第１の空間７と第２の空間８との間を相互に連通する間隙１８が形成されている。この間隙１８を介して給気口３から第１の空間７内に流入した気体Ｇが第２の空間８側に流入する。
【００２７】
このとき、流入した気体Ｇは、間隙１８で絞られることにより流速が速められており、この流速が速められた気体Ｇの流れに、処理槽９の間隙１５から流出した不要ガスが乗る。これにより、不要ガスは、間隙１８を介して第２の空間８に迅速かつ確実に導かれ、第２の空間８から排気口４に効率よく導かれて排気される。
このように、本発明によれば、少ない排気量で、不要ガスを迅速かつ確実に排気口４から排気することができる。換言すれば、処理室６内へ供給する気体の量（給気量）を少なくすることができる。
【００２８】
ここで、処理槽９の外周壁で囲まれる部分（図２中斜線で示す領域）の平面視での面積、すなわち、外側容器１２の投影面積をＳ１［ｍｍ２］とし、仕切板１７と処理槽９（外側容器１２）の外周壁との間隙１８（図２中網掛けで示す）の総面積をＡ１［ｍｍ２］としたとき、１／４Ｓ１＜Ａ１＜１／２Ｓ１ の関係を満足するのが好ましい。
間隙１８の総面積Ａ１［ｍｍ２］が外側容器１２の投影面積Ｓ１［ｍｍ２］の１／４以下になると、間隙１８において、第２の空間８における気体Ｇの流速より速い流れを均一に発生させることが難しく、気体Ｇの流れに対する抵抗が発生して排気効率が悪くなるおそれがある。
一方、間隙１８の総面積Ａ１［ｍｍ２］が外側容器１２の投影面積Ｓ１［ｍｍ２］の１／２以上になると、排気エネルギーが分散されることにより、やはり、間隙１８において、第２の空間８における気体Ｇの流速より速い流れを均一に作り出すことができないおそれがある。
【００２９】
なお、間隙１８の総面積Ａ１［ｍｍ２］は、排気口４の流量に応じて、間隙１８における気体Ｇの流速が所望のものとなるように適宜設定される。
また、本実施形態の場合、処理槽９側の間隙１５が、仕切板１７側の間隙１８に近接していることから、処理槽９側の間隙１５から流出する不要ガスを、より効率良く、処理槽９の外周壁に沿った気体Ｇの流れに乗せることができる。
【００３０】
このような処理装置１を用いて、次のようにして、被処理物２５の処理を行うことができる。
＜１＞  まず、搬送手段４０を作動させる。そして、処理槽本体１０から蓋体１６を取り外す。次いで、内側容器１１内に貯留（収納）された処理液２０に被処理物２５を浸漬する。この状態で、処理槽本体１０に、その開口部１０ａを覆うように、蓋体１６を装着する。
このとき、処理槽９（処理槽本体１０と蓋体１６との間）には、処理室６に連通する間隙１５が形成される。
【００３１】
＜２＞  次に、図示しない加熱手段の加熱により、内側容器１１内の処理液２０を所定の温度に加熱する。これにより、被処理物２５が有する有機物が徐々に分解・除去される。
処理液２０の温度（処理温度）は、特に限定されないが、２５〜１５０℃程度であるのが好ましく、９０〜１３０℃程度であるのがより好ましい。
また、処理時間は、有機物が十分に分解・除去される時間とすればよく、処理液２０の種類、組成、処理温度等によっても若干異なる。
【００３２】
＜３＞  このとき、有機物の分解によるガスや、処理液２０自体が気化することによるガスのような不要ガスが発生し、この不要ガスが間隙１５を介して処理槽９の外周壁側に流出する。
そして、排気手段を作動させることにより、給気口３から第１の空間７、間隙１８、第２の空間８を介して排気口４に至る気体Ｇの流れを形成し、この気体Ｇの流れに処理槽９からの不要ガスを乗せ、排気口４を介して排気する。
【００３３】
本実施形態の処理装置１では、処理槽９から流出した不要ガスを、処理槽９の外周壁に沿って流速が速められた気体Ｇの流れに乗せることができるので、不要ガスが処理室６内に拡散するようなことはなく、効率良く気体Ｇの流れに乗せて排気させることができる。
したがって、不要ガス等の排気に際し、処理室８内に流入する気体Ｇの量を少なくすることができるので、総給気量（総排気量）を従来に比べて大幅に少なくすることができる。
【００３４】
例えば、本実施形態のように、硫酸を含む処理液２０は、吸湿性の高いものであるが、処理室８内に流入する気体Ｇの量を少なくできるので、例え、気体Ｇとして比較的湿気を多く含むもの（例えば通常の空気等）を用いても、その中に含まれる水分により処理液２０の濃度が低下する速度を遅くすることができる。その結果、処理液２０の変質・劣化を防止または抑制して、その液寿命を長くすることができる。これにより、処理液２０のコストを削減することができる。
【００３５】
また、気体Ｇとして通常の空気を用いることにより、気体Ｇに要するコストを削減することもできる。
このようなことから、本発明によれば、被処理物２５の処理コストを大幅に削減することができる。
このように、本発明の処理装置は、特に、吸湿性を有する処理液２０を用いる処理に適用するのが好適である。
【００３６】
以上、本発明の処理装置について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
例えば、本発明の処理装置の各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することができる。
また、本発明における処理としては、有機物の分解・除去に限定されるものではなく、例えば、処理液として有機溶剤を用いる基材（基板）の洗浄、剥離液を用いるマスクの剥離等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の処理装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す処理装置の処理槽周辺を上方から見た図（処理槽の蓋体を取り外した状態）である。
【図３】従来の処理装置の一例を示した概略図である。
【符号の説明】
【００３８】
１……処理装置  ２……装置本体  ３……給気口  ４……排気口  ５……排気コントロールバルブ  ６……処理室  ７……第１の空間  ８……第２の空間  ９……処理槽  １０……処理槽本体  １０ａ……開口部  １１……内側容器  １２……外側容器  １５……間隙  １６……蓋体  １７……仕切板  １８……間隙  ２０……処理液  ２５……被処理物  ３０……フィルタ  ４０……搬送手段  Ｇ……気体  １００……洗浄装置  １０１……洗浄槽  １０２……給気口  １０３……排気口  １０４……洗浄液  １０５……被洗浄物  １０６……天板  １０７……開口部  Ｓ１……平面視で処理槽の外周壁で囲まれる部分の面積  Ａ１……仕切板と処理槽９の外周壁との間隙１８の総面積
【図１】
2005353849.tif 000003
【図２】
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【図３】
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